KOSMICZNY TELESKOP HUBBLE’A

 Data 24 kwietnia 1990 roku przeszła do historii jako dzień wyniesienia na orbitę Ziemi jednego z najbardziej przełomowych urządzeń astronomicznych, jakie dotąd wyszły spod ludzkiej ręki. Przez minione 30 lat, Kosmiczny Teleskop Hubble'a wniósł szczególną wartość do postępu badań przestrzeni kosmicznej, zachwycając przy tym niezwykłej jakości zobrazowaniami - zarówno tych bliższych, jak i dalszych rejonów Wszechświata. To teleskop, który odmienił postrzeganie astronomii... choć jego początki nie należały do łatwych i wcale nie zwiastowały dokonań, jakie stały się później jego udziałem. 

Teleskop Hubble'a stanowi ziszczenie dawno ukutej koncepcji, zakładającej możliwość obserwowania przestrzeni kosmicznej bez niedogodności związanych z wpływem ziemskiej atmosfery. Gazowa otoczka Ziemi pochłania bowiem część fal elektromagnetycznych i powoduje zniekształcenie odbieranego obrazu. Ucieczka poza jej zasięg oddziaływania pozwala te kłopoty wyeliminować. 

Tak więc teleskop Hubble'a jako pierwszy otworzył człowiekowi nowe możliwości prowadzenia obserwacji astronomicznych - choć nie od razu. Radość z przeprowadzonego pomyślnie wystrzelenia, które przypadło na 24 kwietnia 1990 roku z wykorzystaniem wahadłowca Discovery (po wielu miesiącach opóźnień) - nie trwała długo. Po wykonaniu pierwszych obserwacji (20 maja 1990 roku) stwierdzono problematyczne rozmazanie niektórych szczegółów wykonanych zobrazowań. Po wykonaniu analiz okazało się, że zwierciadło główne o średnicy 2,4 m wykazuje aberrację sferyczną, zaistniałą na skutek niewłaściwego wypolerowania w toku procesu produkcyjnego. Lustro teleskopu posiadało odchylenie od normy o 2 mikrometry (2 tysięczne milimetra), co wystarczyło, by światło odbijane od zwierciadła ogniskowało się w rozbieżnych punktach).

Do wykonania pierwszej, kluczowej operacji doszło w grudniu 1993 roku. Załoga promu Endeavour z powodzeniem wymieniła moduł optyczny z kamerą na taki, który skompensował wadę w krzywiźnie zwierciadła. Zmodernizowano przy tym również mechanizmy żyroskopowe i panele słoneczne potężnego instrumentu. Od tego momentu teleskop stał się w pełni funkcjonalnym urządzeniem naukowym. Kolejne wykonywane z jego użyciem obserwacje ukazywały coraz bardziej spektakularne i cenne widoki.

W czasie 30 lat działania przeprowadził półtora miliona obserwacji. Przesłał obrazy gwiazd, galaktyk, mgławic, supernowych, planet i innych ciał. Dzięki temu udało się lepiej zrozumieć, jak powstają i ewoluują struktury i ciała kosmiczne.

Teleskop Hubble'a pomógł też badać planety pozasłoneczne, a nawet atmosferyczne zjawiska i zorze na planetach Układu Słonecznego. Dostarczył obrazy najstarszych galaktyk, które powstały krótko po wielkim wybuchu. Pomógł lepiej zrozumieć ciemną materię. Pozwolił doprecyzować wiek wszechświata - z zakładanego szerokiego zakresu 10-20 do konkretnego wymiaru 13,8 mld lat. To dzięki jego obserwacjom astronomowie dokonali przełomowego odkrycia, że tempo ekspansji wszechświata przyspiesza.  

Choć Hubble, podobnie jak ludzkie oko, odbiera światło widzialne, to jego zakres działania jest szerszy - jego detektory reagują także na część promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego. To daje mu dodatkowe możliwości. Podczerwień przenika przez chmury pyłu i gazu, co pozwala praktycznie prześwietlać je na wylot. Można więc np. zobaczyć gwiazdy rodzące się wewnątrz mgławicy. Promienie tego typu emitowane są też przez chłodniejsze ciała, które nie wydzielają światła widzialnego. W tym zakresie obserwuje się też bardzo dalekie obiekty, np. stare galaktyki.

Hubble unosi się nad Ziemią na wysokości ponad 500 km, 15 razy na dobę okrążając planetę. W przybliżeniu ma on wielkość szkolnego autobusu i waży ponad 10 ton. Teleskop zbudowany jest w systemie Cassegraina - główne zwierciadło (w tym wypadku o średnicy 2,4 m) umieszczone w głębi tuby zbiera światło i odbija je do mniejszego lustra z przodu, które ponownie je odbija w kierunku otworu w zwierciadle głównym. Tędy światło wędruje do detektorów. Zakodowane w falach radiowych obrazy wędrują najpierw do satelity, a potem na Ziemię.

 

 

Opracował Rafał Nieściór